Bunte Pflanzenkraft entschlüsselt: Erfahre, was sekundäre Pflanzenstoffe leisten, wie Bioverfügbarkeit funktioniert und wie echte Vielfalt gelingt.
Geschrieben von Dario
Fachberater für holistische Gesundheit (AKN)®
Pflanzen bestehen nicht nur aus Vitaminen, Mineralstoffen, Eiweißen, Fetten und Kohlenhydraten.
Zusätzlich produzieren sie eine schier unendliche Vielfalt chemischer Verbindungen, die ihnen Farbe verleihen, ihren Duft prägen, Fressfeinde abschrecken, Mikroorganismen abwehren oder Insekten zur Bestäubung anlocken.
Diese Verbindungen werden als sekundäre Pflanzenstoffe bezeichnet.
Dazu gehören die roten und blauen Anthocyane in Beeren, die gelben und orangefarbenen Carotinoide in Möhren und Hagebutten, die scharfen Abbauprodukte der Glucosinolate in Senf und Kohl, die schwefelhaltigen Verbindungen in Knoblauch, die ätherischen Öle vieler Kräuter sowie die Bitterstoffe von Löwenzahn, Chicorée oder Kurkuma.
Der Begriff „sekundär” erweckt dabei den Eindruck, als wären diese Stoffe für die Pflanze nur schmückendes Beiwerk. Tatsächlich sind viele von ihnen für Anpassung, Kommunikation und Verteidigung von großer Bedeutung.
In der Pflanzenwissenschaft wird daher zunehmend der Begriff „specialized metabolites“ bzw. spezialisierte Pflanzenstoffe verwendet.
Auch für die menschliche Ernährung sind sie interessant. Zahlreiche Beobachtungsstudien bringen eine pflanzenreiche Ernährung mit einem geringeren Risiko für verschiedene chronische Erkrankungen in Verbindung [17, 18, 19].
Welche Rolle dabei einzelne Pflanzenstoffe spielen, lässt sich jedoch nur schwer herauslösen. Schließlich liefern Obst, Gemüse, Hülsenfrüchte, Nüsse und Vollkornprodukte immer ein Gesamtpaket aus Ballaststoffen, Vitaminen, Mineralstoffen, Fettsäuren, Proteinen und Tausenden verschiedener Pflanzenverbindungen.
Sekundäre Pflanzenstoffe sind also weder farblose Farbstoffe noch kleine Medikamente im Salat.
Sie sind Teil einer komplexen Pflanzenmatrix und wahrscheinlich gerade deshalb so interessant für die Ernährungswissenschaft.
die 7 wichtigsten Fakten für Schnell-Leser
Pflanzen benötigen einen Grundstoffwechsel, um zu wachsen, Energie bereitzustellen und neue Zellen aufzubauen. Dabei entstehen beispielsweise:
Diese Stoffe werden traditionell dem Primärstoffwechsel zugerechnet.Daneben bilden Pflanzen eine enorme Vielfalt spezialisierter Verbindungen. Sie kommen häufig nur in bestimmten Pflanzenfamilien, Arten, Pflanzenteilen oder Entwicklungsstadien vor.
Diese Verbindungen wurden historisch als sekundäre Pflanzenstoffe bezeichnet.Die Grenze ist allerdings nicht immer scharf. Einige Stoffe erfüllen gleichzeitig Aufgaben beim Wachstum, bei der Kommunikation und bei der Abwehr.
Moderne Pflanzenwissenschaftler sprechen daher zunehmend von spezialisierten Metaboliten, da dieser Begriff ihre tatsächliche Bedeutung besser beschreibt [1, 2].Nach älteren Schätzungen sind mindestens 100.000 sekundäre Pflanzenstoffe bekannt, von denen mehrere Tausend in der menschlichen Nahrung vorkommen. Neuere botanische Schätzungen gehen – je nach Definition – von mehreren Hunderttausend bis zu über einer Million spezialisierter Pflanzenverbindungen aus. Vollständig erfasst ist diese chemische Vielfalt jedoch nicht [1–3].
Das erklärt, warum der Satz „Diese Pflanze enthält Antioxidantien” genauso präzise ist wie die Feststellung, eine Bibliothek enthalte Buchstaben.
Pflanzen können nicht weglaufen, um sich vor Fressfeinden zu schützen, sie können bei zu starker Sonne keinen Schattenplatz suchen und sie können sich bei einer Infektion nicht selbst zur Apotheke bewegen.
Stattdessen reagieren sie unter anderem mit chemischer Anpassung.
Sekundäre Pflanzenstoffe können dabei verschiedene Aufgaben erfüllen:
Bittere, scharfe, adstringierende oder giftige Verbindungen können Tiere und Insekten davon abhalten, bestimmte Pflanzenteile zu fressen.
Dazu gehören beispielsweise:
Unter Laborbedingungen hemmen einige Verbindungen das Wachstum von Bakterien, Pilzen und anderen Krankheitserregern [19].
Für die Pflanze können sie Bestandteil ihrer chemischen Abwehr sein.
Dass ein Stoff einen Pflanzenpilz abwehrt, bedeutet jedoch nicht, dass er beim Menschen als Antibiotikum oder Arzneimittel wirkt.
Pigmente und Polyphenole können UV-Strahlung absorbieren und sind an der Regulation pflanzlicher Oxidationsprozesse beteiligt [17].
Anthocyane schützen beispielsweise junge Blätter oder stark belichtete Pflanzenteile. Carotinoide helfen im Photosyntheseapparat dabei, überschüssige Lichtenergie zu kontrollieren.
Farben und Duftstoffe zeigen Insekten, Vögeln und anderen Tieren, wo sie Blüten, Nektar oder reife Früchte finden können.
Was für uns nach Erdbeere, Zitrone oder Kräutergarten riecht, ist für die Pflanze oft ein chemisches Kommunikationssystem.
Einige Pflanzen geben Stoffe in ihre Umgebung ab, welche die Keimung oder das Wachstum benachbarter Pflanzen beeinflussen können. Andere spezialisierte Verbindungen unterstützen die Anpassung an Trockenheit, Hitze, Kälte, Verletzungen oder Nährstoffmangel.
Sekundäre Pflanzenstoffe sind also keine Dekoration. Sie sind Teil der Überlebensstrategie der Pflanze.
Aus ernährungswissenschaftlicher Sicht gelten sie nicht als essenzielle Nährstoffe.
Ein essenzieller Nährstoff muss über die Nahrung aufgenommen werden, da der Körper ihn nicht oder nicht ausreichend selbst herstellen kann. Fehlt er dauerhaft, entstehen charakteristische Funktionsstörungen oder Mangelerkrankungen.
Für sekundäre Pflanzenstoffe gilt im Allgemeinen:
Das macht sie jedoch nicht bedeutungslos.
Es bedeutet lediglich, dass Menschen keinen festgelegten Tagesbedarf, beispielsweise von 80 Milligramm Flavonoiden, 20 Milligramm Glucosinolaten und drei Milligramm Terpenen, erfüllen müssen.
Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung empfiehlt deshalb keine Einzeldosierungen, sondern eine abwechslungsreiche Auswahl pflanzlicher Lebensmittel.
Möglicherweise entstehen günstige Effekte gerade durch das Zusammenspiel verschiedener Stoffe innerhalb eines Lebensmittels und einer gesamten Ernährungsweise [3].
Andere Publikationen gehen sogar noch einen Schritt weiter und kommen zu dem Schluss, dass eine besonders ausladende Ernährung mit pflanzenstoffreichen Nahrungsmitteln zur Prävention und Gesunderhaltung besonders erstrebenswert ist [17, 18, 19].
Obwohl Ballaststoffe und sekundäre Pflanzenstoffe häufig gemeinsam genannt werden, sind es unterschiedliche Kategorien.
Ballaststoffe sind überwiegend unverdauliche oder nur teilweise verdauliche Kohlenhydratstrukturen sowie verwandte Bestandteile pflanzlicher Lebensmittel. Dazu gehören beispielsweise:
Sie beeinflussen unter anderem:
Sekundäre Pflanzenstoffe sind dagegen chemisch viel vielfältiger und liegen häufig in deutlich kleineren Mengen vor.
Beide Stoffgruppen können miteinander interagieren. So können Polyphenole beispielsweise an Ballaststoffstrukturen gebunden sein und dadurch erst im Dickdarm freigesetzt werden. Trotzdem sollte nicht alles, was aus einer Pflanze stammt und im Darm eine Rolle spielt, in denselben Begriffstopf geworfen werden.
Vitamin C, Folat, Kalium, Magnesium und Eisen zählen nicht zu den sekundären Pflanzenstoffen.
Vitamine sind organische Verbindungen mit definierten physiologischen Funktionen und bekannten Referenzwerten – mit wenigen Ausnahmen. Mineralstoffe sind anorganische Elemente.
Sekundäre Pflanzenstoffe unterscheiden sich davon durch:
Ein Lebensmittel kann selbstverständlich alle drei Gruppen gleichzeitig liefern.
Eine Beere enthält beispielsweise:
und zahlreiche bislang kaum erforschte Verbindungen.
Die Ernährung bekommt selten Besuch von nur einer Stoffgruppe.
Eine vollständig einheitliche Klassifikation gibt es nicht.
Einige Stoffe lassen sich mehreren Gruppen zuordnen und Begriffe wie „Bitterstoff” beschreiben eher einen Geschmack als eine bestimmte chemische Familie.
Für die Ernährung sind insbesondere die folgenden Gruppen relevant:
Polyphenole zählen zu den bekanntesten sekundären Pflanzenstoffen.
Der Begriff umfasst mehrere Tausend Verbindungen mit unterschiedlichen Strukturen.
Zu den wichtigsten Untergruppen gehören:
Zu den Flavonoiden gehören wiederum:
Beispiele sind:
Phenolsäuren sind unter anderem in folgenden Lebensmitteln enthalten:
Beispiele hierfür sind Chlorogensäure, Kaffeesäure, Ferulasäure und Gallussäure.
Polyphenole werden nur zu einem kleinen Teil unverändert aufgenommen.
Darm und Leber bauen sie rasch um, beispielsweise durch Glucuronidierung, Sulfatierung oder Methylierung. Ein weiterer Anteil gelangt in den Dickdarm, wo Mikroorganismen ihn in kleinere Metaboliten zerlegen.
Welche Stoffe letztlich im Blut und Gewebe ankommen, kann sich daher deutlich von den ursprünglichen Molekülen im Lebensmittel unterscheiden.
Zudem gibt es erhebliche individuelle Unterschiede, die unter anderem durch die Darmmikrobiota, die Genetik und den Stoffwechsel bedingt sind [4–6].
Die Vorstellung, dass Polyphenole nach dem Essen unverändert durch den Körper reisen und dort freie Radikale einsammeln, ist deshalb zu einfach.
Carotinoide sind fettlösliche Pflanzenpigmente.
Sie sind für die gelben, orangefarbenen und roten Farbtöne in der Natur verantwortlich.
Zu ihnen gehören:
Typische Quellen sind:
In grünen Blättern werden gelbe Carotinoide vom Chlorophyll überdeckt.
Spinat oder Grünkohl können deshalb viel Lutein und Beta-Carotin enthalten, ohne orange zu wirken.
Einige Carotinoide, insbesondere Beta-Carotin, Alpha-Carotin und Beta-Cryptoxanthin, können im Körper teilweise zu Vitamin A umgewandelt werden.
Andere, beispielsweise Lutein und Zeaxanthin, besitzen diese Provitamin-A-Funktion nicht.
Damit Carotinoide aufgenommen werden können, müssen sie zunächst aus den Pflanzenzellen freigesetzt und anschließend gemeinsam mit Fett in Mizellen eingebaut werden.
Durch Zerkleinern und Garen kann die Zellstruktur aufgebrochen und die Verfügbarkeit erhöht werden.
Etwas Fett in derselben Mahlzeit unterstützt die Aufnahme.
Eine systematische Übersichtsarbeit bestätigt, dass Nahrungsfett die Bioverfügbarkeit und Aufnahme von Carotinoiden beeinflusst [7].
Eine gegarte Tomatensauce mit etwas Oliven- oder Rapsöl kann deshalb besser verfügbares Lycopin liefern als eine rohe Tomate ohne weitere Zutaten.
Das macht Rohkost jedoch nicht schlecht. Es zeigt lediglich, dass Verarbeitung nicht automatisch Nährstoffzerstörung bedeutet.
Glucosinolate sind schwefel- und stickstoffhaltige Verbindungen, die vor allem in Kreuzblütlern vorkommen.
Dazu gehören beispielsweise:
Wenn die Pflanze jedoch geschnitten, gerieben, gekaut oder anderweitig verletzt wird, kommen beide zusammen.
Die Myrosinase spaltet die Glucosinolate, wodurch unter anderem Isothiocyanate, Nitrile und Indolverbindungen entstehen können.
Zu den bekanntesten Abbauprodukten gehört Sulforaphan aus bestimmten Brokkoli-Glucosinolaten.
Starkes Erhitzen kann die pflanzeneigene Myrosinase inaktivieren.
Darmbakterien können einen Teil der Glucosinolate dennoch umsetzen, allerdings mit individuell unterschiedlicher Effizienz.
Somit beeinflussen Lebensmittelzubereitung und Darmmikrobiota erheblich, welche Abbauprodukte tatsächlich entstehen [8].
Auch hier zeigt sich: Der Pflanzenstoff allein erzählt nur die halbe Geschichte. Das Enzym, die Zubereitung und die Person am Esstisch spielen ebenfalls eine Rolle.
Zu der Gattung Allium beziehungsweise zu den verwandten Zwiebelgewächsen gehören Knoblauch, Zwiebeln, Lauch, Schnittlauch und Bärlauch.
Sie alle enthalten schwefelhaltige Vorstufen, aus denen bei Verletzung des Gewebes charakteristische Verbindungen entstehen.
Beim Knoblauch wird aus Alliin mithilfe des Enzyms Alliinase unter anderem Allicin gebildet. Allicin ist instabil und zerfällt rasch in weitere schwefelhaltige Verbindungen.
Diese Reaktionen erzeugen:
und einen erheblichen Teil der biologischen Aktivität frischer Zwiebelgewächse.
Wird Knoblauch unmittelbar nach dem Zerkleinern stark erhitzt, kann das Enzym Alliinase schnell inaktiviert werden. Wenn man ihn jedoch kurz liegen lässt, verändert sich die Zusammensetzung des fertigen Gerichts.
Aus dieser biochemischen Besonderheit folgt jedoch keine Pflicht, jeden Knoblauch zehn Minuten mit der Stoppuhr neben dem Schneidebrett warten zu lassen.
Geschmack und die alltagstaugliche Pflanzenvielfalt sind ebenfalls gute Gründe für seine Verwendung.
Phytosterine, die auch als Phytosterole bezeichnet werden, sind Bestandteile pflanzlicher Zellmembranen.
Chemisch ähneln sie dem menschlichen bzw. tierischen Cholesterin.
Typische Vertreter sind:
Sie kommen insbesondere in folgenden Produkten vor:
Phytosterine können im Darm mit Cholesterin konkurrieren und dadurch dessen Aufnahme reduzieren.
Für entsprechend angereicherte Lebensmittel existieren in der EU zugelassene gesundheitsbezogene Angaben zur Senkung bzw. Aufrechterhaltung normaler Cholesterinwerte – allerdings nur unter genau festgelegten Bedingungen.
Metaanalysen bestätigen, dass Lebensmittel mit zugesetzten Phytosterinen das LDL-Cholesterin senken können [9].
Dies ist ein gutes Beispiel dafür, warum „sekundäre Pflanzenstoffe” nicht pauschal bewertet werden können.
Für einen genau definierten Stoff, eine bestimmte Dosis und einen messbaren Endpunkt kann die Evidenz gut sein.
Daraus ergibt sich jedoch kein allgemeingültiger Health Claim für jede Pflanze, die Spuren von Phytosterinen enthält.
Saponine sind Verbindungen, die sowohl fett- als auch wasserliebende Molekülbereiche besitzen.
Manche von ihnen können deshalb in Wasser Schaum bilden – daher der Name, der sich vom lateinischen Wort „sapo” für „Seife” ableitet.
Sie kommen unter anderem in folgenden Lebensmitteln vor:
Für Pflanzen können Saponine eine Abwehrfunktion gegenüber Insekten, Pilzen und anderen Organismen erfüllen.
Im menschlichen Verdauungstrakt können sie mit Membranen, Cholesterin und Gallensäuren interagieren.
Die vielen angenommenen gesundheitlichen Wirkungen beruhen jedoch auf Labor- und Tierexperimenten.
Einige Saponine schmecken bitter und können in größeren Mengen Magen-Darm-Beschwerden verursachen. Quinoa wird deshalb vor dem Kochen häufig gründlich gewaschen, um einen Teil der Saponine aus der äußeren Samenschicht zu entfernen.
Phytoöstrogene sind Pflanzenstoffe, die aufgrund ihrer Struktur mit menschlichen Östrogenrezeptoren interagieren können.
Zu ihnen gehören unter anderem:
Ihre Wirkung hängt von verschiedenen Faktoren ab.
Dazu zählen die Molekülstruktur, die Dosis, der Hormonstatus, die aktuelle Lebensphase, das Gewebe und die individuelle Darmmikrobiota.
So können bestimmte Darmbakterien aus dem Sojaisoflavon Daidzein den Metaboliten Equol bilden.
Nicht jeder Mensch besitzt jedoch die dafür notwendige mikrobielle Ausstattung.
Phytoöstrogene sind somit weder identisch mit körpereigenem Östrogen noch grundsätzlich „hormonfrei“.
Ergebnisse aus asiatischen Bevölkerungsgruppen, die ihr ganzes Leben lang Soja verzehren, lassen sich außerdem nicht ohne Weiteres auf hoch dosierte Isoflavonpräparate übertragen.
Auch hier zählt die Form: Tofu ist kein Isoflavonextrakt in Würfelform.
Viele Düfte, die von Kräutern, Gewürzen, Zitrusfrüchten und Nadelpflanzen ausgehen, stammen von Terpenen und verwandten flüchtigen Verbindungen.
Beispiele sind:
Ätherische Öle sind hochkonzentrierte Gemische flüchtiger Pflanzenstoffe.
Eine geringe Menge Gewürz oder Kraut ist deshalb nicht mit mehreren Tropfen eines konzentrierten ätherischen Öls gleichzusetzen.
In Lebensmitteln erfüllen diese Stoffe vor allem sensorische Funktionen. Sie verleihen einer Mahlzeit Duft, Frische, Wärme oder Schärfe.
Das ist ernährungspraktisch durchaus bedeutsam, denn Kräuter und Gewürze können pflanzliche Gerichte attraktiver machen und dabei helfen, Geschmack nicht ausschließlich über Zucker, Salz oder eine starke Aromatisierung zu erzeugen.
Alkaloide sind stickstoffhaltige Verbindungen, die sehr unterschiedliche Wirkungen haben können.
Zu den lebensmittelrelevanten Beispielen gehören:
Diese Gruppe zeigt besonders deutlich, dass „sekundärer Pflanzenstoff“ nicht gleichbedeutend mit „gesund“ ist.
Koffein kann die Wachheit steigern, beeinflusst jedoch auch Schlaf und Herzfrequenz. Piperin erzeugt Schärfe und kann in konzentrierter Form den Arzneistoffwechsel beeinflussen. Glykoalkaloide in grünen oder keimenden Kartoffeln können gesundheitsschädlich sein.
Die Pflanzenchemie ist weder gut noch böse. Entscheidend sind die Verbindung, die Dosis, das Lebensmittel, die Verarbeitung und die Person.
Der Begriff „Bitterstoff” bezeichnet zunächst einmal Verbindungen, die Bitterrezeptoren aktivieren.
Chemisch können diese Verbindungen sehr unterschiedlich sein.
Bitter schmecken beispielsweise:
Bitterstoffe können den Speichelfluss und die sensorischen Verdauungsreaktionen beeinflussen.
„Iss den Regenbogen“ ist eine nützliche Alltagshilfe. Die verschiedenen Farben weisen häufig auf unterschiedliche Pigmente und Stoffgruppen hin.
Rot und Violett: Anthocyane, Lycopin und andere Pigmente
Die Farbe verrät jedoch nicht, wie hoch der tatsächliche Gehalt an bestimmten Verbindungen ist, welche Verbindungen im Einzelnen vorkommen, wie gut sie verfügbar sind und welche gesundheitliche Wirkung das Lebensmittel besitzt.
Knoblauch, Zwiebeln, Hafer, Nüsse, Pilze und Hülsenfrüchte wirken farblich eher zurückhaltend, haben aber eine vielfältige Zusammensetzung.
Ein bunter Teller ist ein guter Anfang. Die Pflanzenwelt lässt sich jedoch nicht vollständig nach Buntstiftfarben sortieren.
Unter Laborbedingungen sind viele sekundäre Pflanzenstoffe in der Lage, Radikale abzufangen oder Oxidationsreaktionen zu verlangsamen [17, 18, 19].
Daraus entstand die Vorstellung, sie würden nach dem Essen direkt als Antioxidantien im Körper wirken.
Diese Darstellung ist jedoch in vielen Fällen zu einfach.
Polyphenole werden nur begrenzt aufgenommen, bereits in der Darmwand verändert und in der Leber weiter umgebaut. Sie werden an Glucuronsäure oder Sulfat gebunden und relativ rasch ausgeschieden.
Ihre Konzentrationen im Blut sind meist wesentlich niedriger als die Konzentrationen, die in Laborversuchen verwendet werden.
Mögliche Wirkungen könnten unter anderem durch folgende Faktoren entstehen [17, 18, 19]:
Nach einem Beerenfrühstück wird der Körper somit nicht von einer kleinen Flotte unveränderter Anthocyane mit Radikalfangnetzen patrouilliert.
Der Begriff „antioxidativ” beschreibt vielmehr eine chemische Eigenschaft. Er stellt jedoch noch keinen klinischen Gesundheitsnachweis dar.
Allein die Möglichkeit dieser positiven Eigenschaften zahlt jedoch auf das Mindset einer gesunden und abwechslungsreichen Ernährungsweise ein und bestätigt die Beobachtungen, dass bestimmte Ernährungsweisen besonders gesundheitsfördernd oder -zerstörend sind, eigentlich sehr konsequent [17, 19].
Ein erheblicher Teil bestimmter Polyphenole und anderer Pflanzenstoffe wird im Dünndarm nicht vollständig aufgenommen.
Sie gelangen in den Dickdarm, wo sie auf die Darmmikrobiota treffen.
Mikroorganismen können diese Pflanzenverbindungen in kleinere Metaboliten umwandeln. Diese Metaboliten können teilweise besser vom Körper aufgenommen werden als die ursprünglichen Stoffe.
Umgekehrt können Pflanzenstoffe das Wachstum oder den Stoffwechsel bestimmter Mikroorganismen beeinflussen.
Es handelt sich somit um eine Wechselbeziehung:
Neuere Übersichtsarbeiten beschreiben dieses Zusammenspiel als wichtigen Forschungsbereich [5, 10].
„Polyphenole ernähren die guten Darmbakterien“ klingt zwar angenehm einfach, die tatsächliche Mikrobiologie ist jedoch wesentlich komplexer.
Es gibt zwei Begriffe, die häufig verwechselt werden.
Sie beschreibt, welcher Anteil eines Stoffes während der Verdauung aus dem Lebensmittel freigesetzt wird und somit grundsätzlich für die Aufnahme bereitsteht.
Sie beschreibt, welcher Anteil eines Nährstoffs tatsächlich aufgenommen wird und dem Körper beziehungsweise bestimmten Geweben zur Verfügung steht.
Ein Lebensmittel kann zwar analytisch viel von einem Pflanzenstoff enthalten, dieser ist jedoch möglicherweise fest in Zellwänden eingeschlossen. Umgekehrt kann eine geringere Menge nach Zerkleinern, Garen oder gemeinsamer Aufnahme mit Fett besser verfügbar sein.
Obst und Gemüse wie Apfel, Banane, Erdbeere, Gurke, Kiwi, Blaubeere – und das in möglichst bunten Farben. Zahlreiche Influencer im Internet empfehlen die sogenannte Regenbogen-Ernährung. Essen nach Farben – das soll vor Krankheiten schützen und die Gesundheit stärken. Doch stimmt das auch? Wie beeinflusst die Farbe der Früchte ihre Inhaltsstoffe? Sind Lebensmittel einer bestimmten Farbe besonders gesund? Dr. Julia Fischer fragt nach.
Ein Pflanzenstoff liegt in einem Lebensmittel nie isoliert vor.
Er befindet sich in einer Matrix, einem Verbund aus:
Dadurch sind die Stoffe in einer intakten Lebensmittelmatrix auch im Verbund vorhanden, der sie:
Die Wirkung hängt also nicht allein von der Menge der Moleküle ab. Auch die physische Struktur des Lebensmittels ist entscheidend.
So sind Äpfel, Apfelsaft, getrocknetes Apfelpulver und isoliertes Quercetin keine austauschbaren Darreichungsformen desselben Pflanzenstoffs.
Ein wissenschaftlicher Übersichtsartikel zur Lebensmittelmatrix zeigt, dass die Verarbeitung sowie die Wechselwirkungen zwischen Pflanzenstoffen, Proteinen, Fetten und Kohlenhydraten ihre Freisetzung und Bioverfügbarkeit erheblich verändern können [11].
Die Matrix ist kein störendes Verpackungsmaterial um den eigentlichen „Wirkstoff“. Sie ist Teil des Lebensmittels.
Die Verarbeitung wird häufig pauschal als Verlust betrachtet. Tatsächlich kann sie jedoch sowohl sekundäre Pflanzenstoffe reduzieren als auch diese besser zugänglich machen.
Die beste Verarbeitung ist somit nicht „gar keine Verarbeitung“. Sie verbindet Sicherheit, Geschmack, Verträglichkeit und Nährstofferhalt auf sinnvolle Weise.
Durch die mechanische Verarbeitung werden die Zellwände aufgebrochen.
Dadurch können Carotinoide, Polyphenole und andere Stoffe leichter freigesetzt werden.
Gleichzeitig vergrößert sich die Oberfläche. Sauerstoff, Licht und Enzyme können empfindliche Stoffe somit schneller abbauen.
Hitze kann wiederum Enzyme inaktivieren, Zellstrukturen erweichen, einzelne Stoffe abbauen oder freisetzen und neue Reaktionsprodukte erzeugen.
Lycopin und bestimmte Carotinoide werden aus gegarten Pflanzen teilweise besser verfügbar. Vitamin C und manche Polyphenole können dagegen abnehmen.
Wasserlösliche Stoffe können in das Kochwasser übergehen.
Wird dieses weggegossen, gehen die Stoffe teilweise verloren.
Suppen und Eintöpfe haben hier einen praktischen Vorteil, da das Wasser Teil der Mahlzeit bleibt.
Mikroorganismen können pflanzliche Zellstrukturen abbauen und dadurch gebundene Pflanzenstoffe freisetzen. Gleichzeitig sind sie in der Lage, neue Metaboliten zu bilden oder vorhandene Stoffe zu reduzieren.
Durch die Trocknung werden nichtflüchtige Stoffe pro Gramm konzentriert, da Wasser entfernt wird.
Gleichzeitig können Hitze, Sauerstoff und Licht empfindliche Verbindungen verändern.
Ein Gramm Pflanzenpulver enthält daher mehr Trockenmasse als ein Gramm frisches Gemüse.
Viele Pflanzenstoffe sind in oder nahe der Schale konzentriert.
Durch Schälen kann ihre Menge verringert werden. Gleichzeitig kann das Schälen bei bestimmten Lebensmitteln aus sensorischen, hygienischen oder verträglichen Gründen sinnvoll sein.
In gewöhnlichen pflanzlichen Lebensmitteln sind Konzentration, Matrix und Portionsgröße meist Teil einer langen Ernährungserfahrung. Isolierte Extrakte können dagegen Dosen liefern, die mit normalen Lebensmitteln kaum erreichbar wären.Ein bekanntes Beispiel ist Beta-Carotin. Eine Ernährung mit viel Gemüse, das viele Carotinoide enthält, ist mit günstigen Gesundheitsmerkmalen assoziiert. Hoch dosierte Beta-Carotin-Präparate erhöhten in großen randomisierten Studien bei Rauchern und Menschen mit Asbestexposition dagegen das Lungenkrebsrisiko [12, 13]. Die Erkenntnis lautet jedoch nicht, dass Beta-Carotin in Möhren gefährlich sei.
Sie lautet: Ein isolierter Pflanzenstoff in pharmakologischer Dosierung ist nicht dasselbe wie ein pflanzliches Lebensmittel.
Pflanzenreiche Ernährungsweisen sind gut erforscht.
Ein hoher Verzehr von Gemüse, Obst, Hülsenfrüchten, Nüssen und Vollkornprodukten ist mit verschiedenen positiven Gesundheitswirkungen verbunden.
Die DGE empfiehlt daher, täglich mindestens fünf Portionen Obst und Gemüse sowie regelmäßig Hülsenfrüchte, Nüsse und Vollkornprodukte zu sich zu nehmen. Auch internationale Bewertungen sehen eine Ernährung mit vielfältigen pflanzlichen Lebensmitteln als wichtigen Bestandteil der Prävention chronischer Erkrankungen [14, 15, 17, 18, 19].
Schwieriger zu beantworten ist die Frage, was genau an dieser Ernährungsweise günstig ist.
Man kann sich durchaus in der Frage verlieren, welcher einzelne Stoff der Wunderstoff sein kann.
Vielmehr sollte man sich mit der Vielfalt des Ganzen anfreunden und erkennen, dass es die Vielzahl der Möglichkeiten ist, die das gesundheitsförderliche Potenzial besitzen:
Seriös lässt sich deshalb festhalten:
Eine vielfältige, pflanzenreiche Ernährung ist gut begründet. Die genaue Wirkung einzelner sekundärer Pflanzenstoffe ist jedoch je nach Stoffgruppe sehr unterschiedlich und häufig noch nicht abschließend geklärt.
Für die pauschale Gruppe der „sekundären Pflanzenstoffe“ existiert keine allgemein zugelassene gesundheitsbezogene Angabe.
Einige genau definierte Stoffe oder Stoffgruppen besitzen jedoch unter bestimmten Bedingungen zugelassene Claims. Beispiele sind:
Solche Claims gelten jedoch nicht automatisch für alle Polyphenole, alle Pflanzen oder jedes Lebensmittel, in dem entsprechende Stoffe analytisch nachweisbar sind.
Das europäische Health-Claims-System verlangt, dass eine gesundheitsbezogene Aussage wissenschaftlich belegt, zugelassen und an klare Verwendungsbedingungen gebunden ist [16].
„Enthält viele Pflanzenstoffe“ ist eine beschreibende Aussage.
„Schützt die Zellen“, „hemmt Entzündungen“ oder „stärkt das Immunsystem“ sind dagegen gesundheitsbezogene Aussagen, für die eine konkrete rechtliche Grundlage erforderlich ist.
Keine Pflanze enthält alle sekundären Pflanzenstoffe.
Beeren liefern andere Verbindungen als Hülsenfrüchte. Kohl unterscheidet sich chemisch von Zwiebeln. Auch Kräuter, Gewürze, Nüsse, Samen und Vollkorn haben jeweils eigene Profile.
Eine vielfältige Auswahl erhöht die Wahrscheinlichkeit, unterschiedliche Gruppen aufzunehmen:
Vielfalt bedeutet nicht, täglich zwanzig exotische Zutaten abzuwiegen. Vielmehr bedeutet sie, sich der bereits existierenden Vielfalt zu bedienen.
Das heißt, nicht immer die gleichen Pflanzen, Gemüse- oder Obstsorten zu favorisieren. Eine gesunde, abwechslungsreiche Ernährungsweise bietet so viel Potenzial: Man kann mit Gemüsefarben und -arten variieren, unterschiedliche Nüsse und Samen einbinden, Kräuter benutzen und saisonale Angebote entdecken.
Es gewinnt nicht die eine Pflanze mit dem höchsten ORAC-Wert, sondern die Gesamtheit aller Komponenten – Ernährung ist kein Wettkampf im Labor.
Was bedeutet ORAC-Wert?
Der ORAC-Wert (Oxygen Radical Absorbance Capacity) ist ein im Labor ermittelter Wert, der die antioxidative Kapazität einer Pflanze misst. Er gibt an, wie viele freie Radikale (zellschädigende Moleküle) ein Lebensmittel oder eine Pflanze neutralisieren kann. Je höher der Wert, desto mehr Antioxidantien sind enthalten [20].
Frische Pflanzen sind zwar wertvoll, aber nicht die einzige sinnvolle Form.
Auch:
können zur pflanzlichen Vielfalt beitragen.
Die verschiedenen Formen besitzen unterschiedliche Stärken:
Eine gesunde Ernährung erfordert daher keine ideologische Entscheidung zwischen „nur roh“ und „alles verarbeitet“. Sie profitiert von sinnvoller Abwechslung.
Pflanzenpulver können eine praktische Möglichkeit sein, um zusätzliche pflanzliche Zutaten in die Ernährung zu integrieren.
Wenn eine ganze getrocknete Pflanzenzutat vermahlen wird, bleiben grundsätzlich mehr Bestandteile der ursprünglichen Matrix erhalten als bei einem isolierten Extrakt. Dazu können gehören:
Natürlich muss einem bewusst sein, dass ein Trockenpulver nicht mit der frischen Pflanze identisch ist.
Durch das Trocknen und Mahlen verändern sich der Wassergehalt, das Volumen, die Zellstruktur, die Oxidationsanfälligkeit und das Aroma.
Aufgrund ihrer Pflanzmatrix und der einfachen Anwendung können Pflanzenpulver eine tolle Ergänzung sein.
Sie können frisches und verarbeitetes Obst, Gemüse, Hülsenfrüchte, Nüsse und Vollkornprodukte zwar nicht vollständig ersetzen, sind aber eine gute Option, wenn es im Alltag mal schnell gehen muss.
Sekundäre Pflanzenstoffe bilden eine riesige und chemisch äußerst vielfältige Gruppe.
Sie verleihen Pflanzen Farbe, Duft, Schärfe und Bitterkeit. Sie schützen die Pflanzen vor Licht, Fraß, Mikroorganismen und Umweltstress und unterstützen die Kommunikation mit ihrer Umgebung.
Über die Ernährung nehmen wir ihre Komplexität natürlicherweise als Ganzes auf, nie als isolierten Wirkstoff.
Wir essen sie in Früchten, Blättern, Samen, Wurzeln, Hülsenfrüchten, Vollkorn, Kräutern und Gewürzen. Wie wir gesehen haben, zählt genau diese Einbettung im Verbund für die ernährungsphysiologischen Vorteile.
Laborversuche liefern wichtige Hinweise auf mögliche Mechanismen. Beobachtungsstudien zeigen, dass pflanzenreiche Ernährungsweisen häufig mit günstigen Gesundheitsmerkmalen verbunden sind.
Die sinnvollste Strategie besteht deshalb nicht darin, nach dem stärksten Antioxidans, dem höchsten Polyphenolwert oder dem nächsten Superfood zu suchen.
Sinnvoller ist es, wirklich abwechslungsreich zu essen, die Vielfalt auf dem täglichen Teller farblich und zahlenmäßig zu erhöhen und generell die Gewichtung auf frische und vitalstoffreiche Lebensmittel zu legen.
Sekundäre Pflanzenstoffe sind keine Wundermittel. Sie sind ein Teil dessen, was pflanzliche Lebensmittel so vielfältig macht.
Und möglicherweise liegt genau darin ihre größte Stärke: nicht in einem einzelnen Stoff mit großer Werbebotschaft, sondern im Zusammenspiel vieler kleiner Verbindungen, deren vollständige Geschichte die Forschung erst nach und nach versteht.
Was sind sekundäre Pflanzenstoffe?
Es handelt sich um spezialisierte Verbindungen, die von Pflanzen unter anderem für Farbe, Duft, Geschmack, Schutz und Kommunikation gebildet werden. Zu ihnen gehören beispielsweise Polyphenole, Carotinoide, Glucosinolate, Phytosterine, Saponine, Terpene und Alkaloide.
Warum heißen sie „sekundär”?
Der Begriff stammt aus der traditionellen Einteilung des Pflanzenstoffwechsels. Primäre Stoffwechselprodukte werden unmittelbar für grundlegendes Wachstum und Zellfunktionen benötigt. Sekundäre beziehungsweise spezialisierte Stoffe wurden dagegen vor allem mit Anpassung und Umweltinteraktionen in Verbindung gebracht. Die Grenzen zwischen beiden Gruppen sind allerdings nicht immer eindeutig.
Sind sekundäre Pflanzenstoffe lebensnotwendig?
Für Menschen gelten sie im Allgemeinen nicht als essenzielle Nährstoffe. Es gibt keine einheitlichen Referenzwerte und keine klassische Mangelerkrankung durch das Fehlen eines bestimmten sekundären Pflanzenstoffs. Dennoch können pflanzenreiche Lebensmittel gesundheitlich wertvoll sein.
Sind alle sekundären Pflanzenstoffe gesund?
Nein, denn diese Gruppe enthält günstige, neutrale, reizende und potenziell giftige Verbindungen. Ihre Wirkung hängt von Stoff, Dosis, Zubereitung und Person ab.
Welche Lebensmittel enthalten besonders viele sekundäre Pflanzenstoffe?
Sie kommen in praktisch allen pflanzlichen Lebensmitteln vor. Dazu gehören Gemüse, Obst, Hülsenfrüchte, Nüsse, Samen, Vollkornprodukte, Kräuter, Gewürze, Tee, Kaffee und Kakao. Unterschiedliche Lebensmittel liefern unterschiedliche Stoffgruppen. Der Verarbeitungsgrad wirkt sich auf die einzelnen Mengen aus.
Sind farbige Pflanzen automatisch besser?
Farbe kann zwar auf bestimmte Pigmente hinweisen, sie ist jedoch kein vollständiger Qualitätsmaßstab. Auch weiße oder beige Lebensmittel wie Zwiebeln, Knoblauch, Hafer, Nüsse und Hülsenfrüchte enthalten zahlreiche sekundäre Pflanzenstoffe.
Werden sekundäre Pflanzenstoffe beim Kochen zerstört?
Teilweise. Einige Verbindungen sind hitzeempfindlich, andere gehen in das Kochwasser über. Andere wiederum werden durch Erhitzen und das Aufbrechen der Zellstruktur besser verfügbar. Die Auswirkungen der Verarbeitung hängen vom jeweiligen Stoff und Lebensmittel ab.
Sind isolierte Pflanzenstoffe genauso wirksam wie ganze Lebensmittel?
Nicht zwangsläufig. Isolate besitzen eine andere Dosierung, Matrix und Bioverfügbarkeit. Dadurch können sie schwächer, stärker oder unerwünscht wirken.
Ist eine Überdosierung von sekundären Pflanzenstoffen möglich?
Über gewöhnliche, abwechslungsreiche Lebensmittel ist eine problematische Zufuhr vieler Stoffe selten. Hoch dosierte Extrakte und Nahrungsergänzungsmittel können hingegen Neben- oder Wechselwirkungen verursachen. Auch bestimmte natürliche Lebensmittelbestandteile können in hoher Menge gesundheitsschädlich sein.
Können Pflanzenpulver sekundäre Pflanzenstoffe liefern?
Ja. Ganze, getrocknete Pflanzenpulver können verschiedene natürliche Pflanzenstoffe sowie Teile der ursprünglichen Matrix enthalten. Der Gehalt und die Zusammensetzung hängen jedoch stark von Rohstoff, Trocknung, Lagerung und Portionsgröße ab. Pflanzenpulver können die Vielfalt ergänzen, ersetzen aber keine insgesamt ausgewogene Ernährung.
